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司太立合金的性能

发布时间:2020-08-04

 司太立合金是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴铬钨合金或钴基合金,司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。司太立合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶而也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

  司太立合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造司太立合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。司太立合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造司太立合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物重新析出。

  司太立合金有很好的抗热腐蚀性能,一般认为,司太立合金在这方面优于镍基合金的原因,是钴的硫化物熔点比镍的硫化物熔点高,并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数司太立合金含铬量比镍基合金高,所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐。但司太立合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。 早期的司太立合金用非真空冶炼和铸造工艺生产。后来研制成的合金,如Mar-M509合金,因含有较多的活性元素锆、硼等,用真空冶炼和真空铸造生产。

  司太立合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的,会使合金变脆。司太立合金较少使用金属间化合物进行强化,因为Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高温下不够稳定,但近年来使用金属间化合物进行强化的司太立合金也有所发展。司太立合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合金中的γ相长大速度要慢,重新回溶于基体的温度也较高,因此在温度上升时﹐司太立合金的强度下降一般比较缓慢。

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